地震勘探的基本方法课件.ppt

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1、第二章地震勘探应用地球物理学导论什么是地震勘探地震勘探：以不同岩（矿）石间的弹性差异为基础，通过观测和研究地震波在地下岩层中的传播规律，借以实现地质勘查找矿目的的物探方法。应用领域：主要用于油气田、煤田地质构造的勘探，地壳测深，工程地质勘察等。2008年在EAGE上展示的地震车海上地震船岩石介质的波阻抗差异（近似为速度差异，因为速度差异大于密度差异）是运用地震波进行勘探的物质基础，研究地震波的传播速度规律具有极其重要的理论研究意义和实际应用价值。地震勘探的分支方法：折射波法；反射波法；面波法；地震勘探技术的流程：理论研究；野外资料采集；室内数据处理；地震地质解释；‥‥等。地震反射

2、波勘探的基本原理在地表附近激发的地震波向下传播，遇到不同介质（地层）分界面产生向上的反射波，检测、记录地下地层界面反射波引起的地面振动，可以解释推断地下界面的埋藏深度，地层介质的地震波传播速度、地层岩性、孔隙度、含油气性等。最简单的是根据反射波到达地面的时间计算地下界面的深度，基本公式为：反射波法的主要优点是：在一定的条件下，可以查明从地表到地下数千米的整个地层剖面内各个构造层的起伏形态，甚至是地层岩性特征。地震勘探原理示意图早期的地震勘探技术地震勘探的方法和技术是在运动学理论的基础上建立和发展起来的，在很长的一段时间内，动力学特征只被定性地利用，起辅助的作用，这与地震勘探技术水

3、平（包括野外资料采集仪器和室内数据处理设备）和石油勘探对地震技术的要求等因素有关。在早期，地震勘探采用光点和模拟磁带地震仪采集数据，在地质构造相对简单的地区寻找构造圈闭，仅用地震波的运动学特征就可以胜任。近期的地震勘探技术1970年代以后，石油勘探面临的任务是复杂地表和/或复杂构造探区，以及各种复杂油气藏（如地层、岩性油藏），运动学理论无法正确解释复杂地质条件下的波场，更无法根据时间场预测地层岩性特征，这就需要利用地震波的动力学特征，与此相适应，野外数字记录和室内数字处理技术的推广也为地震波动力学信息的应用提供了可能。这种必要性和可能性的结合，促使地震波动力学理论的实际应用有了飞

4、速的发展，这些进展中最有代表性的是亮点技术、波动方程偏移、波阻抗反演、地震模拟等。地震勘探因此从单纯的构造研究过渡到研究岩性、岩相甚至直接找油的新阶段。Ic为临界角折射波的形成折射波的盲区水平两层介质折射波时距曲线穿透时间折射波的形成穿透速度多个水平折射界面的折射波理论时距曲线对于有三层介质两个水平折射界面的地质模型折射波方法的特点探测能力(低速层、高速层)断层的影响梯度层的影响倾斜折射界面的折射波理论时距曲线下倾接收的折射波时距曲线上倾接收的折射波时距曲线时距曲线的特点1.倾斜界面上的时距曲线仍然是直线，但直线斜率的倒数不等于V2，斜率的倒数为V*=△x/△t，称之为视速度。在

5、倾斜界面情况下，在上倾、下倾方向接收到的两支时距曲线斜率不等，下倾方向斜率为sin（i+φ），与上倾方向相比，斜率大视速度较小；上倾方向斜率为sin（i-φ），与下倾方向相比，斜率小视速度较大。2.倾斜界面上折射波的盲区和临界距离与界面的深度有关，因此在上倾方向和下倾方向接收时，初至折射波的接收范围也有差异。时距曲线的特点3.倾斜界面倾角较大时，可能出现i+φ>=90的情况，若在下倾方向接收，折射波将无法返回地面，因为盲区为无限大。如在上倾方向接收，入射角总是小于临界角，无法形成折射波。野外工作中应改变测线方向使界面视倾角与临界角之和小于90°。4.倾斜界面情况下，在上倾方向接收

6、，当i>φ时，为正；当i=φ时，趋于无穷大，即时距曲线为水平状，其斜率为零，这说明远路径的折射波和近路径的折射波同时到达；i<φ时，时距曲线斜率为负，V*为负，这说明较远路径的折射波先于近路径的折射波到达，这是因为界面速度高于覆盖层的速度，远接收点处的折射波的传播时间小于近接收点。反射波时距曲线当炮检距X=0时，t0=2h/V1，是炮点之下垂直反射波的走时。连续介质情况下反射波时距曲线连续介质中波的射线和等时线方程定义视速度的倒数为视慢度，它就是射线参数p.连续介质情况下反射波时距曲线取连续介质中的一个微元，记射线某一小段为ds，其垂直长度为dz，水平长度为dx。有连续介质情况

7、下反射波时距曲线把它们积分，得到射线方程和等时线方程射线方程等时线方程我们来讨论一下速度函数为线性的情况设，代入射线方程，得把代入上式，得这是圆的方程把代入等时线方程，最后得这也是圆的方程绕射波时距曲线地震波在传播过程中，当遇到断层的棱角，地层尖灭点，不整合面的突起点或侵入体边缘等岩石物性显著变化的地方，将发生绕射。按照惠更斯原理，绕射波将以这些点为新震源向周围传播。如右图所示，从激发点O发出的入射波到达绕射点A，然后以绕射波形式到达地面的任意观测点D，显然，波的旅行时是由两部分